关于汉能

全球薄膜太阳能发电领导者

汉能产业

全球薄膜太阳能发电领导者

汉能技术

全球薄膜太阳能发电领导者

产品与案例

全球薄膜太阳能发电领导者

新闻中心

全球薄膜太阳能发电领导者

监察通道

全球薄膜太阳能发电领导者

加入汉能

全球薄膜太阳能发电领导者

x

关于汉能

文化理念
文化活动
文化故事

突破世界壁垒的“铁军”

车间里200℃的焊接头散发着阵阵热浪,在和电池片触碰的一刹那闪出让人瞬间致盲10秒的刺眼红光。段军的眼睛里布满了血丝,死死盯着焊接头每一次焊接动作。车间边上公司里就是他搬进来的被褥,他已经记不清这是第几次的试验了,也不清楚这一次试验能不能成功,他就像一个着了魔的信徒,笃定着自己眼前的工作。

汉能成都研发中心HIT事业部产品应用开发团队是出了名的“铁军”,他们勇于迎接挑战,拥抱变化,以极高的工作热情战胜了一次又一次的困难。其中,最让他们引以为傲的,是突破了HIT电池低温焊接技术壁垒这场硬仗。

0103.jpg

世界首例HIT电池焊接工艺,我是如何做到的?

HIT技术集高效、高可靠性及更优化的工艺制程等众多优点于一身,已受到越来越多的一线光伏电池和组件厂商的追捧。但因为其需要低温封装的特性,世界上从没有过采用常规晶硅焊接方式的成功案例,就连HIT电池和组件鼻祖——日本松下公司,也是采用CF导电胶连接的封装工艺,而未选择设备投资更低,生产效率更高的焊接工艺。

由于国内HIT技术起步较晚,市面上的焊接机都是基于常规晶硅电池的特性设计。常规焊机的焊接温度偏差在±5℃以上仍能达到很好的焊接效果,但HIT电池低温焊接要控制温度偏差在±2℃;而且由于HIT电池背电极主栅线极窄,在这样的条件下焊接,就好比用焊带在0.9毫米宽的铁丝上行走,操作的误差不能超过一根头发丝的宽度。

温度和操作上的苛刻要求,让HIT电池低温焊接技术成为世界难题。

0101.jpg 

离开舒适区,尝试新领域

“工欲善其事,必先利其器”。为解决焊接偏移和拉力问题,项目团队决定先对红外焊接机进行改造。工艺技术出身的工程师们,要和串焊机厂商一起,进入之前他们并不熟悉的设备制造改良领域。他们不光要考虑工艺技术对电池的影响,更在休息的时候学习串焊机的相关知识。经过了长达一年将近一万次的调试调试,终于和厂商一起研发出阶段控温法,成功将焊接机温度偏差控制在±2℃内,避免了过焊、虚焊等问题。

另外,针对背面焊接偏移问题,团队对丝网印刷工艺进行优化,设计最优网版Mark点,通过软硬件结果改造,反复调试设备对位精度。实现了电池片正面、背面电极主栅线的相对偏移控制在0.1mm以内,从而大大改善了焊接偏移问题。

创新工艺,诠释“不可能”

红外焊接机改造完成后,解决了设备的焊接偏移和拉力问题,但这样的调整并不能让焊接问题完全解决。因为采用常规晶硅镀锡铜带进行焊接,工艺温度要求在200℃以上,但这样的温度,会造成HIT电池所用的低温银浆极易造成过焊,从而导致焊接拉力无法达到要求,低温焊接成为了团队面临的又一难题。

多年来的业界习惯和技术经验,让这种挑战世界焊接领域传统认知的想法,得不到任何经验支持,在团队工艺驻足不前的时候,还会听到质疑的声音。

“从源头原理出发,深入痛点,甚至不惜把过去的经验和积累推倒重来!”项目组成员们带着一股狠劲儿,经过数次的研讨交流,无数次的方案分析和可行性研究,终于选定了一种改良的锡铜带,并对银浆的成分、流动性、塑性性能、印刷性能进行了系统的分析,通过设计不同的印刷图形,并经过反复实验验证,再加上3D、二次元、SEM等科学手段研究,最终成功找到了最合适HIT焊接的丝网印刷图形设计方案及固化工艺。

披星戴月,突破世界难题

在焊接设备升级、技术方案明确后,剩下的工作,就是无数次的现场工艺调试,用实际情况优化方案,并最后完成工艺成果。

他们总是最后一批离开车间的人,个别同事甚至住在公司,有的同事笑着说“自己有时候做梦,都能梦见图纸和材料工艺”。不知道经历了多少次图层成分的配比数据,项目组终于让焊接窗口温度降低到了160-200℃,让镀锡铜带与HIT电池片实现了焊接温度匹配。通过对红外焊接机灯管温度、底板温度、焊接时间等参数的调试,项目团队终于开发出了HIT电池焊接工艺,低温镀锡铜带焊接拉力接近常规镀锡铜带的2倍,焊接拉力、焊接外观、电性能指标均符合技术要求,成功突破HIT低温焊接的世界级行业难题。

蜕变的火花往往会在无数的基础实验上得以迸发,从量变到质变的成果也终将会眷顾那些执着坚定的人。突破世界级HIT电池工艺难题只是个开始,这必将激励着HIT事业部产品应用开发团队的成员们,怀着更坚定的信念和热情,去迎接未来一个个更艰巨的难题。

分享到